[2648] Chemicals

Title Text:It’s hard to believe, but lots of kids these days ONLY know how to buy prepackaged molecules.

Origin:https://xkcd.com/2648/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2648:_Chemicals

化学制品

虽然难以置信,但是现在的许多孩子们只懂得购买预包装好的分子。

注释:硝基苯(C6H5NO2)是一种剧毒有机物,有像杏仁油的特殊气味。

http://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2648

在这部漫画中,梅根Cueball提到,他们的公司在化学品上花了很多钱,你可以在网上找到配方。她建议从“大量购买”的原子中组装化学物质,手里拿着一张经验式为C 6 H 5 NO 2的纸,其中指定了数百种化合物,包括硝基苯烟酸异烟酸吡啶甲酸,然后是它们的组成元素列出数量和价格。化学式的模棱两可是漫画中的笑话之一。

虽然许多昂贵的化学品是由廉价且容易获得的元素组成的,但将这些元素“组装”成特定的分子很少像梅根暗示的那样简单。这项工作是全球化学工业的主要目的。内部化学合成通常不具有成本效益,因为最终用户的时间有限,而且通常无法利用专业工业公司批量制造所固有的规模经济。[1]他们也不能通过同时合成不同的化合物从协同作用中受益。然而,我们不知道梅根和Cueball是否在实验室工作,工厂或其他一些工业环境。如果他们需要大量或少量化学品,合成它们可能具有成本效益。在任何情况下,从其组成元素,或者——更常见的——前体化合物生产化学品,既困难又耗时,通常需要昂贵的设备,而且往往充满危险。[2]可以想象,随着生物技术、人工智能和纳米技术的发展,这种情况可能会发生变化,但考虑到从其他化学物质合成化学物质的相对容易性,这还有些牵强。硝基苯,一种C 6 H 5 NO 2化合物,就是一个很好的例子,因为它具有爆炸性和剧毒,并且它的合成高度放热,使其成为化学工业中最危险的合成方法之一。[3]这些问题回答了 Cueball 的问题,即为什么更多的地方不使用原子制造自己的化合物。梅根似乎将合成想象成一个更简单的过程,没有反应性、能量释放或危险的中间物质。角色的天真也引发了漫画的幽默。

“大分子”是像大石油或大制药一样的行业昵称,本身就很有趣,并且可以想象地暗示化学工业正在密谋阻止最终用户合成他们自己的化合物。Big Oil 和 Big Pharma 是真正的工业昵称,指的是由相对少数的大型和巨额利润公司经营的大型行业。这些公司足够富有和影响力,它们对市场甚至政府政策施加了重大控制。因此,许多消费者认为他们的影响力使他们能够对产品进行不公平的定价并阻止竞争。另一方面,“大分子”并不是一个常用术语。它可以用来指代全球化工行业,但该行业既不被视为过于强大,也不会对消费者产生明显的影响,因此也不会。 字面上的大分子往往比小分子更难合成,难度比大小增加得更快。一些大分子(如合成 DNA)是由亚单位逐链构建的,在这些情况下,难度(大约)与大小呈线性关系。

梅根拿着一张纸条,列出了她需要四种类型的原子中的多少来构建一个她想要组装的化合物分子。该文件似乎列出了购买 6 个碳原子、5 个氢原子、1 个氮原子和 2 个氧原子的价格,尽管没有指定单位,而且非常小的价格难以辨认。底部是一个总和,显示她总共需要 14 个,价格又难以辨认。她建议批量购买原子,这应该比单独购买更便宜。然而,这是另一层幽默,因为你既不能购买单个原子,也不能为它们定价,这表明她对化学缺乏了解。仅从组成元素合成化合物的实际材料清单将列出将其原子数转换为摩尔数的元素,然后是固体和一些流体的质量,或其他流体在可用压力和温度下的体积,然后是购买价格,通常需要四舍五入以匹配供应商提供的下一个最大尺寸。此外,合成通常需要试剂,例如反应物溶剂缓冲剂催化剂,例如. 这些可能比化合物的成分成本更高,但有时可以回收再利用,尽管这可能需要使用额外的试剂。在许多情况下,元素的成本将高于化合物的成本。例如,购买用于制造水的氢气和氧气的成本将高于水的成本。

标题文本指的是老年人经常抱怨“现在的孩子”不知道如何做对过去几代人来说似乎很重要的事情。兰德尔可能已经表示他不喜欢以前漫画中的其他类似陈述。也可能指家庭化学套装的衰落从 1700 年代后期到 1980 年代初期很流行,鼓励孩子们尝试基本的化学反应,如生成酯或聚合物,或者像 1800 年代常见的那样,火药的家庭制造甚至更早的下降。在塑料的开发过程中,化学工程得到了更广泛的应用,但如今了解它们是如何制造的人却少得多。与汽车、驯化作物和许多其他技术类似,这些技术在一段时间内受到广泛关注,但后来被孤立地应用于行业、公司、政府或学术界。现在,一些软件、电路和其他技术正在发生这种情况,很少有人知道如何构建复杂的设备和系统并对其进行故障排除。因此,技术用户失去了自己制造和修理机器以及修改工具的能力,不得不依赖付费服务。与创客空间运动类似,社区化学实验室偶尔会出现,人们通过共享社区资源共同开展公民科学,包括偶尔的化学合成;然而,生物黑客和结构制造更为普遍。

这部漫画可能是由最近的消息引起的,即科学家已经找到了一种通过修改原子键来组装和改变单个分子中原子的方法

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